[发明专利]激光干涉仪及其光学系统、检测方法以及弯沉检测设备

说明书

本发明提供一激光干涉仪及其光学系统、检测方法以及弯沉检测设备，其中所述光学系统包括一分光组件，一光收发装置以及一光干涉组件。所述激光干涉仪包括一激光器、一光学系统、一探测器以及一壳体，其中所述激光器发射一激光，其中所述光学系统基于所述激光器发射的激光干涉得到一干涉光，其中所述探测器被接入至所述光学系统，由所述探测器基于所述干涉光束得到被测物体的探测数据信息，其中所述激光器、所述光学系统以及所述探测器被固定地设置于所述壳体。

技术领域

本发明涉及激光检测领域，尤其涉及一激光干涉仪及其光学系统、检测方法以及弯沉检测设备。

背景技术

几何精度检测可用于检测直线度、垂直度、俯仰与偏摆、平面度、平行度等。弯沉值是指在标准轴载作用下，路基或路面表面轮隙位置产生的总垂直变形(总弯沉)，或垂直回弹变形值(回弹弯沉)，公路弯沉值的大小是检测公路检验路基/路面的施工是否达到设计强度要求。

现有技术的公路弯沉检测多采用落锤式弯沉仪或比贝克曼梁弯沉仪，落锤式弯沉仪相比贝克曼梁弯沉仪的检测精度高、体积小，但是落锤式弯沉仪和贝克曼梁弯沉仪一样，都需要定点测试，灵活性低。现有技术的公路弯沉检测需要停车在静止的状态下测试，而且必要情况下需要封闭交通，避免车辆的振动对检测设备的干扰，以便获取准确的检测数据。这无疑对交通造成干扰大，检测设备和测试人员安全性差，而且测试效率也低。落锤式弯沉仪测试过程中必须反复停车起步，对驾驶员的操作技术以及身体素质要求高。此外，落锤式弯沉仪主传感器必须连接电缆，落锤式弯沉仪测定受测试车与人为因素影响较大，且测试速度很慢，工作量大，检测效率低，无法满足大面积快速检测。现有技术的弯沉检测仪器在执行检测任务时都只能在静止状态下定点检测弯沉值，难以检测公路弯沉速度等数据信息，难以满足路面管理系统(PMS)的数据采集。

激光测速仪或位移传感器等测量设备虽然能实现快速测量，但由于弯沉值数值较小，公路弯沉的测量值的精度要求在0.01mm，因此激光测速仪或位移传感器等检测误差太大，精度达不到要求。另外，现有技术的检测设备在检测过程中，都只能够在静止状态下检测，在检测设备振动时无法排除振动干扰的噪声信息，即现有的公路弯沉检测设备的检测容易受到振动干扰，检测数据的精度较低。干涉检测法可被应用在几何精度检测中，属于非接触测量，具有高精度，高灵敏度的特点。激光干涉仪在高精度检测中广泛被应用，其检测原理是激光被分为两束，一束光作为参考光，另一束带有被测物体振动信息的光束作为测量光，两光束干涉时由于光程不同，产生干涉条纹。

在连续检测过程中影响检测结果和影像检测精度的主要干扰因素是测量设备的抖动或者安装测量设备的振动。公路弯沉的检测设备通常被安装在特定载荷的检测车辆，其中车辆自身的振动引起检测设备的抖动，从而影响检测设备的检测精度。

发明内容

本发明的一个主要优势在于提供一激光干涉仪及其光学系统、检测方法以及弯沉检测设备，其中所述激光干涉仪快速、精确地检测被测物弯沉数据。

本发明的另一个优势在于提供一激光干涉仪及其光学系统、检测方法以及弯沉检测设备，其中所述激光干涉仪可在移动过程中检测被测物弯沉值，有利于提高所述激光干涉仪的检测速度和检测效率。

本发明的另一个优势在于提供一激光干涉仪及其光学系统、检测方法以及弯沉检测设备，其中所述激光干涉仪可动态连续地检测被测物弯沉值，并根据检测到连续的弯沉值得到被测物弯沉速度，有利于路面管理系统的数据采集。所述弯沉检测设备在被测物弯沉检测过程中无需停车检测，从而简化弯沉检测的操作技术，提高了检测速度。

本发明的另一个优势在于提供一激光干涉仪及其光学系统、检测方法以及弯沉检测设备，其中所述激光干涉仪的所述光学系统包括检测光路和内部的参考光路，通过所述检测光路和所述参考光路的差动去除抖动或振动的噪声信息，有利于提高所述激光干涉仪的测量精度。

本发明的另一个优势在于提供一激光干涉仪及其光学系统、检测方法以及弯沉检测设备，其中所述弯沉检测设备在检测过程中无需停车封路，大大提高了人与设备的安全性。